DE2326960C3 - Electro-acoustic converter - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen elektxo-akustischen Wandler gemäß dem Oberbegriff des Patentan-Spruchs 1. Ein derartiger Wandler ist aus der DE-AS 10 37 5l0bekannt.The invention relates to an electro-acoustic transducer according to the preamble of the patent claim 1. Such a converter is known from DE-AS 10 37 50.
Elektroakustischer Wandler, wie beispielsweise Lautsprecher und Mikrophone, die zur Umwandlung elektrischer Energie in lineare mechanische Bewegung «' und umgekehrt verwendet werden, weisen üblicherweise einen relativ großen stationären Permanentmagneten auf, der mit einer bewegbaren elektrischen Spule in Wechselwirkung steht, die mit einer derart angeordneten Membran verbunden ist, daß, wenn die Spule '5 bewegt wird, diese eine entsprechende Bewegung auf die Membran ausübt. Wenn umgekehrt die Membran bewegt wird, erteilt diese der Spule eine entsprechende Bewegung. Wenn ein derartiger Wandler in einem Lautsprecher verwendet wird, wie er in Fernseh- und Radioempfängern Anwendung findet, ist bei der Herstellung große Sorgfalt erforderlich, um richtige Toleranzen zwischen der sich bewegenden Spule und dem Permanentmagneten sicherzustellen. Zusätzlich ist die Masse der sich bewegenden Spule wegen akusti- 4I> scher tonaler Ausgewogenheitsprobleme sehr kritisch.Electroacoustic transducers, such as loudspeakers and microphones, which are used to convert electrical energy into linear mechanical motion and vice versa, usually have a relatively large stationary permanent magnet which interacts with a movable electrical coil which is arranged with a diaphragm is connected that when the coil '5 is moved, this exerts a corresponding movement on the membrane. Conversely, when the diaphragm is moved, it gives the coil a corresponding movement. When such a transducer is used in a loudspeaker such as that used in television and radio receivers, great care must be taken in manufacture to ensure proper tolerances between the moving coil and the permanent magnet. In addition, the mass of the moving coil is very critical due to acoustic 4I> shear tonal balance problems.
Somit hat der konventionelle Wandler nicht nur technische Bedingungen, die erfüllt werden müssen, sondern er erfordert auch beträchtliche manuelle Einstellungen und Sorgfalt im Lauf der Herstellung. Es r>0 ist eine arbeitsintensive Komponente bei der Herstellung. Thus, not only does the conventional transducer have technical conditions to be met, but it also requires considerable manual adjustments and care in the course of manufacture. It r> 0 is a labor-intensive component in manufacturing.
Gemäß der eingangs genannten DE-AS 10 37 510 schwingt vor einem extrem kleinen Spalt im Magnetkern ein magnetischer Werkstoff als Anker der unter 5"> dem Einfluß einer Rückstellkraft steht und dessen Ausdehnung auf die Spaltbreite abgestimmt ist. Hierbei ist nachteilig, daß der Anker nur schwer in einer räumlich exakt richtigen Lage zum Magnetkernspalt gehalten werden kann, so daß leicht Unsymmetrien auftreten können.According to DE-AS 10 37 510 mentioned at the beginning, a magnetic material oscillates in front of an extremely small gap in the magnet core as an armature which is under 5 "> the influence of a restoring force and whose expansion is matched to the width of the gap. The disadvantage here is that the armature only difficult to keep in a spatially exactly correct position to the magnetic core gap, so that asymmetries can easily occur.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen elektro-akustischen Wandler der eingangs genannten Art zn schaffen, bei dem der Permanentmagnet in einer räumlich festgelegten Schwingungsphase zum Magnei;kernspalt &ί· gehalten ist.It is an object of the invention to provide a Zn electro-acoustic transducer of the type mentioned, in which the permanent magnet in a spatially fixed oscillation phase to Magnei; nuclear fission & ί · is maintained.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.This object is achieved by the in claim 1 marked features solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous refinements of the invention are characterized in the subclaims.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das die Holstücke überbrückende, nicht-metallische Kissen zwar ein Schwingen des Permanentmagneten gestaltet, aber den daran befestigten Permanentmagneten sowohl in Längs- als auch Querrichtung fest haltert, so daß der Permanentmagnet immer in einer genauen Lage relativ zum Magnetkernspalt gehalten istThe advantages that can be achieved with the invention are, in particular, that the Non-metallic cushions designed a swing of the permanent magnet, but the one attached to it Holds permanent magnets firmly in both the longitudinal and transverse directions, so that the permanent magnet is always kept in an exact position relative to the magnetic core gap
Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beschreibung und der Zeichnung von einem Ausführungsbeispiel näher erläutertThe invention will now be based on the following description and the drawing of an embodiment explained in more detail
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Permanentmagnet an einem elastischen Kissen bzw. ein Dämpfungsglied zwischen dem Permanentmagneten und einem Polstück aus Stahl befestigt ist.The figure shows an embodiment of the invention, the permanent magnet on an elastic Cushion or a damping element between the permanent magnet and a steel pole piece is attached.
Bei der Verwendung eines Permanentmagneten als das Element zur Umsetzung elektrischer Energie in mechanische Energie und umgekehrt, ist es wichtig, daß der Permanentmagnet ein möglichst hohes Reaktionsmoment pro Gewichtseinheit in bezug auf ein äußeres Magnetfeld aufweist Ein derartiges Moment ist das Produkt der Eigenmagnetisierung des Permanentmagneten und der Stärke des äußeren Feldes. Im Falle von Magneten aus Kobalt und Seltenen Erden hat ein sehr kurzes, schwer selbst entmagnetisierbares Volumen trotr.dem nahezu den vollen Eigenmagnetisierungswert. Infolgedessen kann ein Permanentmagnetelement kleiner Masse des Kobalt-Seltene Erden-Typs eine sehr große Kraft oder Moment in einem äußeren Feld ausüben.When using a permanent magnet as the element for converting electrical energy into mechanical energy and vice versa, it is important that the permanent magnet has the highest possible reaction torque per unit weight with respect to an external Has a magnetic field Such a moment is the product of the inherent magnetization of the permanent magnet and the strength of the external field. In the case of magnets made of cobalt and rare earths has a very short volume, which is difficult to demagnetize itself, despite almost the full self-magnetization value. As a result, a small-mass permanent magnet element of cobalt-rare earth type can be a very exert great force or moment in an external field.
Die Kobalt-Seltene Erden-Magnete, die vorzugsweise für die Permanentmagnete in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung verwendet werden, sind in den US-Patentschriften 35 01 358, 36 25 779,36 55 463 und 36 55 464 beschrieben.The cobalt rare earth magnets are preferred for the permanent magnets in the one described Embodiment used according to the invention are in US patents 35 01 358, 36 25 779, 36 55 463 and 36 55 464.
Das Moment, das in einem Kobalt-Seltene Erden-Magnet pro Masseeinheit erzielbar ist, ist um einen Faktor von etwa 10 größer als bei älteren Permanentmagnetmaterialien, wie beispielsweise Alnico. Von den Seltenen Erden (Elemente 59 bis 72 des Periodischen Systems) hat mit Kobalt legiertes Samarium bis jetzt die größte Koerzitivkraft gezeigt. Jedoch können Mischungen von Seltenen Erden, die gewöhnlich unter der Bezeichnung »Mischmetall« verfügbar sind, mit Kobalt legiert werden, um zufriedenstellerde Permanentmagnete zur Durchführung der vorliegenden Erfindung zu erzeugen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung gehören Yttrium und Cer zu den Seltenen Erdelementen. The moment that can be achieved per unit mass in a cobalt rare earth magnet is by a factor about 10 larger than older permanent magnet materials such as Alnico. Of the Samarium alloyed with cobalt has been rare earths (elements 59 to 72 of the periodic table) until now greatest coercive force shown. However, mixtures of rare earths, usually under the Designated "mischmetal" are available alloyed with cobalt to make satisfactory permanent magnets for carrying out the present invention. For the purposes of the present invention Yttrium and cerium belong to the rare earth elements.
In der Figur ist ein elektro-akustischer Wandler mit einer Membran 10 gezeigt, die gewöhnlich eine kreisförmige Konfiguration aufweist und kegelförmig sein kann. Sie ist mit einem Permanentmagneten 11 durch Mittel verbunden, die durch eine Linie 12 angedeutet sind. Eine Bewegung des Permanentmagneten U gibt der Membran 10 eine vergleichbare Bewegung und eine auf die Membran 10 ausgeübte Bewegung erteilt dem Permanentmagneten 11 eine vergleichbare Bewegung. Der Permanentmagnet 11 ist derart angeordnet, daß er mit einem externen Magnetfeld in Wechselwirkung tritt, das durch einen Elektromagneten erzeugt werden kann, der aus einem Kern 13 und einer Spule 14 besteht. Die Polarität der Permanentmagnete 11 ist mit den Buchstaben »N« und »S« bezeichnet. Der Magnet 11 ist ein Stabmagnet, der anIn the figure, an electro-acoustic transducer is shown with a diaphragm 10 which is usually circular in configuration and may be conical. It is connected to a permanent magnet 11 by means which are indicated by a line 12. A movement of the permanent magnet U gives the membrane 10 a comparable movement and a movement exerted on the membrane 10 gives the permanent magnet 11 a comparable movement. The permanent magnet 11 is arranged in such a way that it interacts with an external magnetic field which can be generated by an electromagnet consisting of a core 13 and a coil 14. The polarity of the permanent magnets 11 is denoted by the letters "N" and "S". The magnet 11 is a bar magnet that is on
einem elastischen Kissen 15 befestigt ist, das seinerseits auf Polstücken 16 angebracht istan elastic cushion 15 is attached, which in turn is mounted on pole pieces 16
Beim Verwenden des elektro-akustischen Wandlers beispielsweise als Lautsprecher wird der Spule 14 ein elektrisches Signal zugeführt, um ein entsprechendes Magnetfeld zu erzeugen, das mit Permanentmagneten 11 in Wechselwirkung tritt. Diese Wechselwirkung mit dem Permanentmagneten 11 wandelt das elektrische Signal in eine entsprechende mechanische Bewegung bzw. Verschiebung in dem Permanentmagneten 11 um. Diese Bewegung wird dann auf die Membran 10When using the electro-acoustic transducer, for example, as a loudspeaker, the coil 14 becomes a An electrical signal is supplied to generate a corresponding magnetic field with permanent magnets 11 interacts. This interaction with the permanent magnet 11 converts the electrical Signal in a corresponding mechanical movement or displacement in the permanent magnet 11 to. This movement is then applied to the diaphragm 10
übertragen, die einen Ton entsprechend dem elektrischen Signal aussendet, das der Spule 14 zugeführt istwhich emits a tone corresponding to the electrical signal supplied to the coil 14
Wenn der gleiche Wandler als ein Mikrophon benutzt wird, wird die Membran 10 dazu gezwungen, in Resonanz mit auftreffenden .Schallschwingungen 7U schwingen. Dies erzeugt eine Bewegung des Permanentmagneten 11, der ein entsprechendes Magnetfeld in dem Elektromagneten hervorruft, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, das den Wandler über die Spule 14 verläßtWhen the same transducer is used as a microphone, the diaphragm 10 is forced into Resonance with incident sound vibrations 7U swing. This generates a movement of the permanent magnet 11, which generates a corresponding magnetic field in causes the electromagnet to generate an electrical signal that is sent to the transducer via the coil 14 leaves
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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